Ενδοσκόπιο: Έχει σχεδιαστεί ένα νέο είδος συστήματος φακών για την άκρη ενός ενδοσκοπίου, το οποίο θα μπορούσε να επιτρέψει στους γιατρούς να βλέπουν και να θεραπεύουν περιοχές βαθιά μέσα στο σώμα.
Το ανθρώπινο σώμα περιέχει έναν τεράστιο, πολύπλοκο και διασυνδεδεμένο ιστό από οργανικές σήραγγες και διόδους που διασχίζουν το καρδιαγγειακό, το αναπνευστικό και το πεπτικό σύστημα. Για τους γιατρούς, η πρόσβαση σε αυτόν τον λαβύρινθο από αρτηρίες, βρογχικούς σωλήνες και γαστρεντερικούς θαλάμους για να δουν και να θεραπεύσουν άρρωστο ή κατεστραμμένο ιστό μπορεί να είναι πρόκληση.
Πολλοί από αυτούς τους αγωγούς είναι μακρείς και τυλιγμένοι αλλά μικρής διαμέτρου και μπορούν να περιοριστούν σε μικροσκοπικές διαστάσεις. Οι ιατρικές συσκευές που κατασκευάζονται για την πλοήγηση και την οπτική προβολή αυτών των περιοχών πρέπει να είναι ευέλικτες, ευέλικτες και να φέρουν πηγή φωτός.
Μια τέτοια συσκευή είναι ένα ενδοσκόπιο, το οποίο είναι ένας μακρύς, λεπτός, εύκαμπτος σωλήνας με ένα φως —και μερικές φορές μια κάμερα— προσαρτημένο. Είναι από καιρό ένα εργαλείο επιλογής για γιατρούς και χειρουργούς για την ανίχνευση, την παρακολούθηση και τη θεραπεία ενός ευρέος φάσματος ασθενειών και καταστάσεων, όπως θρόμβοι αίματος στην καρδιά, μπλοκαρίσματα αεραγωγών και τα πρώιμα στάδια του καρκίνου του παχέος εντέρου.
Ωστόσο, αυτή η συσκευή έχει τους περιορισμούς της.
Το μέγεθος των περισσότερων ενδοσκοπίων που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι πολύ μεγάλο και ογκώδες για πρόσβαση σε πολλούς από τους μικρότερους χώρους του σώματος, όπως αρτηρίες στον εγκέφαλο ή βρογχιόλια στους πνεύμονες. Ένας από τους περιοριστικούς παράγοντες είναι ο φακός της κάμερας και η πηγή φωτός που απαιτούνται στο μπροστινό άκρο, τα οποία χρησιμοποιεί ο γιατρός για να μετακινήσει το πεδίο προς την ανίχνευση, την προβολή και τη θεραπεία άρρωστου ή κατεστραμμένου ιστού.
Όμως τώρα, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Φυσικής Arka Majumdar του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον έχει σχεδιάσει ένα νέο είδος συστήματος φακών για την άκρη ενός ενδοσκοπίου, το οποίο θα μπορούσε να επιτρέψει στους γιατρούς να βλέπουν και να θεραπεύουν περιοχές βαθιά μέσα στο σώμα.
Η ερευνητική ομάδα ανέφερε τα ευρήματά της σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε αυτό το μήνα στο Light: Science & Applications. Για την κατασκευή αυτής της συσκευής, η ομάδα κατασκεύασε ένα metalens—ένα επίπεδο, ελαφρύ οπτικό εξάρτημα που χρησιμοποιεί μικροσκοπικές νανοδομές για να χειριστεί το φως. Τα Metalenses χρησιμοποιούνται σε μια μεγάλη ποικιλία τεχνολογιών όπου ο χώρος είναι περιορισμένος. για παράδειγμα, σε κάμερες smartphone.
«Πολλοί άνθρωποι που αναπτύσσουν ενδοσκόπηση εργάζονται στο λογισμικό, την υπολογιστική πλευρά», είπε ο Majumdar. «Η ομάδα μας επέλεξε να αναπτύξει ένα metalens για το οπτικό υλικό σε ένα ενδοσκόπιο και καθώς προχωρούσε η δουλειά μας, συνειδητοποιήσαμε ότι ήταν δυνατές πολλές βελτιώσεις».
Τα μικροσκοπικά, επίπεδα μέταλλα που σχεδίασε η ομάδα θα μπορούσαν να επιτρέψουν τη συρρίκνωση της διαμέτρου των μικρότερων ενδοσκοπίων που χρησιμοποιούνται σήμερα κατά περισσότερο από 50%, κάτι που με τη σειρά του θα έδινε τη δυνατότητα στον χρήστη να κοιτάξει βαθύτερα σε δυσπρόσιτους χώρους μέσα στο σώμα.
Η πρόοδος θα μπορούσε να επιτρέψει στους γιατρούς να έχουν πρόσβαση σε περιοχές που δεν είχαν ξαναδεί με οπτική απεικόνιση, όπως θρόμβους αίματος βαθιά στον εγκέφαλο και άρρωστες αρτηρίες οπουδήποτε στο σώμα, συμπεριλαμβανομένης της καρδιάς. Αυτά είναι πολύ καλά νέα για τους ασθενείς, ειδικά για τη θεραπεία κοινών καρδιαγγειακών παθήσεων, όπως η καρδιακή προσβολή και το εγκεφαλικό, τα οποία —όταν συνδυαστούν— αποτελούν την πρώτη αιτία πρόωρου θανάτου στον κόσμο.
Ένα ενδοσκόπιο εξοπλισμένο με σύστημα φακών όπως αυτό που έχει αναπτύξει η ερευνητική ομάδα θα μπορούσε να παρέχει στους γιατρούς οπτική ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο. Αυτό μεταφράζεται σε υψηλότερη αποτελεσματικότητα, λιγότερα ιατρικά λάθη και υψηλότερο ποσοστό επιτυχίας για κάθε ιατρική πράξη. Το σύστημα παρέχει επίσης υψηλότερη ανάλυση και καλύτερη αντίθεση από μια ακτινογραφία, χωρίς τις ανεπιθύμητες παρενέργειες της ακτινοβολίας.
«Προσπαθούμε να επεκτείνουμε τα μάτια του χειρουργού ή του γιατρού βαθύτερα στο σώμα», είπε ο Έρικ Σόιμπλε, καθηγητής μηχανολογίας στο UW, ο οποίος συνέγραψε την εργασία και κατασκευάζει ενδοσκόπια για δεκαετίες. “Αυτός είναι ένας τομέας στον οποίο εργάζομαι εδώ και 25 χρόνια και αυτή η νέα τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να ξεπεράσει την προηγούμενη δουλειά μου. Είμαι πολύ ενθουσιασμένος με αυτήν τη συσκευή.”
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
